• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 1부
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• pp.357-360
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• 2011

A new copper adenine MOF (Bio-MOF) was synthesized by hydrothermal procedure and explored for its low temperature $CO_2$ adsorption. In this adenine a DNA nucleotide was used as a ligand for Cu in DMF solution at $130^{\circ}C$. The synthesized Bio MOF was characterized by XRD, SEM, EDS, TG and BE Tresults. The material possesses high surface area (716.08 $m^2g^{-1}$) with mono dispersed particles of about 2.126 nm. The maximum $CO_2$ adsorption capacity is 5wt% at $50^{\circ}C$, which is regenerable at $100^{\circ}C$ which is very low when compared to other metal organic frame work studied. This study proves that the synthesized material is also be a choice materials for low temperature $CO_2$adsorption.

• Carbon letters
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• 제4권1호
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• pp.1-9
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• 2003

Recently, the control of pore-characteristics of nano-porous materials has been studied extensively because of their unique applications, which includes size-selective separation, gas adsorption/storage, heterogeneous catalysis, etc. The most widely adopted techniques for controlling pore characteristics include the utilization of pillar effect by metal oxide and of templates such as zeolites. More recently, coordination polymers constructed by transition metal ions and bridging organic ligands have afforded new types of nano-porous materials, porous metal-organic framework(porous MOF), with high degree and uniformity of porosity. The pore characteristics of these porous MOFs can be designed by controlling the coordination number and geometry of selected metal, e.g transition metal and rare-earth metal, and the size, rigidity, and coordination site of ligand. The synthesis of porous MOF by the assembly of metal ions with di-, tri-, and poly-topic N-bound organic linkers such as 4,4'-bipyridine(BPY) or multidentate linkers such as carboxylates, which allow for the formation of more rigid frameworks due to their ability to aggregate metal ions into M-O-C cluster, have been reported. Other porous MOF from co-ligand system or the ligand with both C-O and C-N type linkage can afford to control the shape and size of pores. Furthermore, for the rigidity and thermal stability of porous MOF, ring-type ligand such as porphyrin derivatives and ligands with ability of secondary bonding such as hydrogen and ionic bonding have been studied.

• 한국재료학회지
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• 제30권3호
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• pp.136-141
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• 2020

The magnetocaloric effect (MCE), which is the reversible temperature change of magnetic materials due to an applied magnetic field, occurs largely in the vicinity of the magnetic phase transition temperature. This phenomenon can be used to induce magnetic refrigeration, a viable, energy-efficient solid-state cooling technology. Recently, Metal-organic frameworks (MOFs), due to their structural diversity of tunable crystalline pore structure and chemical functionality, have been studied as good candidates for magnetic refrigeration materials in the cryogenic region. In cryogenic cooling applications, MCE using MOF can have great potential, and is even considered comparable to conventional lanthanum alloys and magnetic nanoparticles. Owing to the presence of large internal pores, however, MOF also exhibits the drawback of low magnetic density. To overcome this problem, therefore, recent reports in literature that achieve high magnetic entropy change using a dense structure formation and ligand tuning are introduced.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제15권1호
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• pp.14-31
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• 2024

The text highlights the growing need for eco-friendly energy storage and the potential of metal-organic frameworks (MOFs) to address this demand. Despite their promise, challenges in MOF-based energy storage include stability, reproducible synthesis, cost-effectiveness, and scalability. Recent progress in supercapacitor materials, particularly over the last decade, has aimed to overcome these challenges. The review focuses on the morphological characteristics and synthesis methods of MOFs used in supercapacitors to achieve improved electrochemical performance. Various types of MOFs, including monometallic, binary, and tri-metallic compositions, as well as derivatives like hybrid nanostructures, sulfides, phosphides, and carbon composites, are explored for their energy storage potential. The review emphasizes the quest for superior electrochemical performance and stability with MOF-based materials. By analyzing recent research, the review underscores the potential of MOF-based supercapacitors to meet the increasing demands for high power and energy density solutions in the field of energy storage.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2005년도 수소연료전지공동심포지움 2005논문집
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• pp.329-334
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• 2005

In order to find out rational design and synthetic strategies toward efficient hydrogen storage materials, we performed quantum mechanical calculations on a series of the Metal-Organic Frameworks (MOFs) containing functionalized organic linkers. Based on the shape of frontier orbitals and the electrostatic potential map of various MOFs from density functional theory calculations, it was found that the delocalization of electron and asymmetric polarization of the organic linker play an important role in the hydrogen storage capacity of Metal-Organic Frameworks. The prediction of the modeling study could be supported by the hydrogen adsorption experiments using MOF-5 and amine substituted MOF-5, which showed more enhanced hydrogen storage capacity of amine substituted MOF-5 compared with that of MOF-5.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권1호
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• pp.1-7
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• 2023

가스 분리 기술은 혼합 가스로부터 신재생에너지 자원 및 환경 오염 물질과 관련된 수소(H₂) 및 이산화탄소(CO₂)와 같은 주요 가스를 효과적으로 추출할 수 있기 때문에 매우 유용하다. 에너지 소비를 줄이기 위한 가스 분리 기술로서 분리막 공정과 흡착 공정이 널리 사용되고 있는데, 두 공정 모두 분리막과 흡착제의 역할을 하는 다공성 물질이 필요하다. 특히 다공성 물질의 한 종류인 금속-유기물 골격체(Metal-organic frameworks, MOFs)는 가스 흡착 및 분리를 목적으로 발전되었다. 그런데 MOF 구조의 수가 지속적으로 증가하고 있지만 시행착오 실험을 통해 우수한 MOF 기반의 분리막과 흡착제를 발견하는데 효율적이지 않다. 따라서 수소와 이산화탄소를 분리할 수 있는 고성능 다공성 물질의 발견을 가속화하기 위해 고속전산스크리닝(High-throughput computational screening) 기술이 등장하였고 현재까지 활용되고 있다. 본 리뷰에서는 다공성 물질에 대한 중요한 연구와 수소와 이산화탄소의 가스 분리에 초점을 맞춘 고속 전산스크리닝 기술을 소개한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권6호
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• pp.225-230
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• 2022

p-XBP4 (N,N'-p-phenylenedimethylenbis(pyridin-4-one)), Cs₃[W(CN)₈]와 Tb(NO₃)₃·6H₂O를 사용하여 2차원의 이중 상호 침투 구조를 갖는 새로운 Tb-MOF인 [Tb(p-XBP4)_2.5(H₂O)₂]·W(CN)₈를 합성하였다. 단결정 X선 회절 분석법으로 얻어진 구조 정보를 통해 Tb-MOF는 이중 상호 침투된 독특한 2차원 구조임을 확인하였다. 또한, 적외선 분광 분석법, 단결정 및 분말 X-선 회절 분석법을 활용하여 추가적인 특성 분석을 수행하였다. Tb-MOF가 갖는 자성 특성과 분자 자석으로서의 거동 가능성을 조사하기 위해, 직류 자화율 및 교류 자화율을 측정하고 이를 분석하였다.

• 멤브레인
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• 제34권1호
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• pp.30-37
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• 2024

전 세계적인 물 부족을 해결하기 위한 유망한 방법으로 수착제를 이용하여 공기 중에서 물을 수확하는 기술은 수자원이 부족한 지역에서 식수를 전달할 수 있는 큰 잠재력을 보여주고 있음. 본 총설에서는 대기 중 물을 수확하기 위한 수착제로 금속유기골격구조(MOF)를 사용하는 최근 연구에 대해 소개함. 제올라이트나 실리카 기반 물질과 같은 다른 수착제 물질에 비해, MOF는 상대습도 10% 부근에서 물 수착 곡선의 변곡점을 보이는 특성 덕분에 건조한 사막지역에서 물을 수확하기에 적합한 특성을 가지고 있음. 이러한 특성으로 말미암아 최근 MOF를 이용하여 물을 수확할 수 있는 실용적인 물 수확 장치를 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있음. 이 기술은 전 세계 어느 곳에서나 지리 환경적 영향을 받지 않고 대기 중의 물에 접근할 수 있기 때문에, 미래 지속가능한 수자원 확보 기술 측면에서 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대됨.

• 센서학회지
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• 제29권6호
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• pp.374-381
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• 2020

Hydrogen gas has attracted considerable attention as a promising candidate for future energy resources because of its eco-friendly characteristics; however, its highly combustible characteristics should be thoroughly examined to preclude potential disasters. In this regard, a highly sensitive method for the selective detection of H₂ is extremely important. To achieve excellent H₂ selectivity, the utilization of a metal-organic framework (MOF) membrane can physically screen interfering gas molecules by restricting the size of kinetic diameters that can penetrate its nanopores. This paper summarizes the various endeavors of researchers to utilize the MOF molecular sieving layer for the development of highly selective H₂ sensors. Further, the review affords useful insights into the development of highly reliable H₂ sensors.

• 유기물자원화
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• 제31권3호
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• pp.83-91
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• 2023

본 연구는 수입산 아주까리박을 주원료로 하는 혼합유기질비료(혼합유박)을 대체하기 위해 국내 유기자원을 원료로 제조한 발효비료의 처리효과를 확인하는 목적으로 수행되었다. 발효비료는 주정박(30%), 깻묵(30%), 미강(20%), 어분(20%)을 혼합하여 제조하였다. 이때 발효조건을 달리하여 기존 발효방식(비가림 하우스에 21일간 발효)으로 제조한 발효비료A (Fermented Organic fertilizer A. OFA)와 발효기간을 단축(40℃에서 5일간 발효)시켜 제조한 발효비료B (Fermented Organic fertilizer B, OFB) 2종을 제조하였다. 본 실험의 처리구는 무처리(Control, NF), 혼합유박(Mixed organic fertilizer, MOF), 발효비료 처리구(OFA, OFB)로 설정하였으며, 노지 배추 표준시비량의 질소 기준(320 kg/ha)으로 자재를 처리하였다. 재배시험 결과 OFA, OFB와 MOF간의 배추의 생육과 수량이 유의적인 차이를 보이지 않았다. 배추의 질소이용효율은 발효비료 처리구(OFB : 81.4%, OFA : 79.1%)가 MOF (65.3%)보다 증가하였고, 발효비료를 처리한 토양의 Urease 활성도가 240~241 ㎍/g/dm/2h로 MOF (203 ㎍/g/dm/2h)와 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 결론적으로, 국내 유기자원으로 제조한 발효비료 2종은 혼합유박과 유사한 생육과 수량을 보였으며, 발효과정으로 작물의 양분흡수가 용이해져 질소이용효율을 개선시키는데 도움을 준 것으로 판단된다. 이에 제조한 발효비료가 양분공급자재로 혼합유박을 대체 하는데 효과적일 것으로 보인다. 특히, 발효기간을 기존대비 16일 단축시켜 제조한 OFB도 기존 발효비료(OFA)와 효과가 유사하여 현장 활용도가 높을 것으로 판단된다.